Предмет геодезии. Краткий исторический обзор развития геодезии.

Предмет геодезии. Краткий исторический обзор развития геодезии.

Геодезия – наука о фигуре Земли и ее размерах, проводит измерения на поверхности Земли с целью определения взаимного положения точек, занимается съемкой местности, составлением карт, планов, решает задачи, необходимые для народного хозяйства и обороны страны.

-Высшая геодезия (изучает фигуру Земли, ее размеры, выполняет высокоточные измерения для определения координатных точек);

-Геодезия (съемка местности, составление карт, планов);

-Картография (составление различных карт, издание и использование карт, планов);

-Аэрофотосъемка (съемка местности с различных летательных аппаратов, составление карт и планов по результатам съемки);

-Инженерная геодезия (съемка небольших объектов местности, выбор участка для строительства, составление карт и планов для вопросов проектирования, задачи обеспечения строительства объекта).

1. С древнейших времен до конца 17в., когда землю принимали за шар.

2. С конца 17в. До второй половины 19в., когда считали, что Земля является сплюснутым у полюсов шаром, близким к эллипсоиду вращения.

3. Со второй половины 19в. До сороковых годов 20в., когда установили, что более правильно представлять Землю трёхосным эллипсоидом, который является моделью более сложной формы Земли – геоида.

4. С сороковых годов 20в. До настоящего времени, когда за фигуру Земли принимают тело, ограниченное физической поверхностью земли.

2. Плановое обоснование топографических съемок. Полевые работы. Требования, предъявляемые к проложению теодолитных ходов.

Создается с целью обеспечения всех съёмок и всех стадий проектирования. Плановое обоснование может быть в виде замкнутого и разомкнутого теодолитного хода, системы теодолитных ходов с угловыми точками.

Полевые работы при создании планового съемочного обоснования: 1)Рекогносцировка местности; 2)Измерение ходов полным приемом теодолитом с технической точностью; 3)Измерение длин сторон (с относительной ошибкой не грубее 1/2000, лентами и рулетками); 4)Камеральная обработка результатов.

Согласно ГОСТу выпускают три типа реек: РН-05, РН-3, РН-10

РН-05 – штриховая трёхметровая рейка с инварной полосой, на которую нанесены основная и дополнительная шкала с делениями 5 мм., предназначены для нивелирования 1 и 2 классов и высокоточного нивелирования в прикладной геодезии.

РН-3, РН-10 – сантиметровые, шашечные, двусторонние, 3 и 4-метровые рейки, целые или складные. РН-3 используют при нивелировании 3 и 4 классов.

 

 

Б2

Понятие о фигуре и размерах Земли.

Первоначальное представление о фигуре Земли – шар (Пифагор). Земля, вращаясь вокруг оси, имеет сжатие, форму, близкую к эллипсоиду.

Уровенная поверхность – выпуклая линия, в каждой точке которой направление силы тяжести перпендикулярно к этой уровенной поверхности (на примере силы тяжести – отвесная линия).

Поверхность Геоида – уровенная поверхность, совпадающая с поверхностью морей и океанов в спокойном их состоянии и мысленно продолженная под материками.

Земной эллипсоид – эллипс, характеризующий форму и размеры Земли вообще.

Земной эллипс, который принят для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат (а=6 378 245 м, α=(а-b)/а=1/298,3, b= 6 356 863 м, где а и b - большая и малая полуоси эллипса, α – полярное сжатие).

2. Поверки и юстировки теодолита 2Т30П.

Поверки теодолита.

II’- основная ось – ось вращения алидады, UU’- ось уровня (касательная к нуль-пункту внутренней пов-ти), VV’- визирная ось (проходит через крест нитей и оптический центр объектива), ТТ’- ось вращения трубы (образует коллимационную пл-ть) (см рис)

1-ая поверка: Ось цилиндрич ур-ня д.б. перпендикулярна основной оси (VV’┴II’)

2-ая: Визирная ось д.б.перпендик-на к оси вращения трубы (VV’┴TT’)

3-я: Ось вращения трубы д.б. перпендик-на основной оси (TT’┴II’)

4-я: Сетка нитей не должна иметь перекоса. Наводят зрит трубу на отвес, помещенный в защищенном от ветра месте, отклонение вертикальной сетки от нити отвеса не должно превышать толщину нити.

Б3

1. Величины, подлежащие измерению в геодезии. Понятие о топографических планах и картах.

Топографическая карта – уменьшенное обобщенное и построенное по определенным математическим законам изображение значительных участков поверхности земли на плоскости.

Топографический план – уменьшенное и подобное изображение на бумаге горизонтальных проекций контуров и форм рельефа местности без учета сферичности Земли.

2. Устройство нивелира с цилиндрическим уровнем. Поверки, юстировки.

1)Окуляр 2)Зрительная труба 3)Коробка цилиндрического уровня 4)Барабан кремальеры 5)Объектив 6)Закрепительный винт 7)Наводящий винт 8)Трегер 9)Подъемные винты 10)Пружинная пластина 11)Исправительный винт круглого уровня 12)Элевационный винт 13)Круглый уровень (для предварительной установки прибора)

Поверки:1)Ось круглого уровня должна быть параллельна основной оси 2)Вертикальный штрих сетки нитей должен быть параллелен основной оси 3)Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси.

Б4

Общие понятия о геодезических измерениях. Виды измерений.

1. Угловые измерения; выполняют теодолитом, измеряют горизонтальные углы, углы наклона.

2. Линейные измерения: непосредственный способ (с помощью лент, рулеток, проволок); косвенный способ (дальномеры – оптические, светодальномеры).

3. Нивелирование (изменение превышений): геометрическое (горизонтальным лучом визир.); тригонометрическое (наклонным лучом визир.).

Б7

1. Высота сечения рельефа, заложение, уклон и их взаимосвязь.

2. Основные части геодезических приборов и их назначение.

Основные части теодолита и их назначение.

1- лимб - оцифрованная составляющая горизонтального круга

2- ось горизонт круга входит в алидаду

3- зрительная труба, при вращении вокруг основной оси HH’ образует коллимационную пл-ть

4- подставки(колонки) зрительной трубы

5- цилиндрический ур-нь

6- вертикальный круг (для измерения углов наклона) находится на осн оси зрит трубы

7- подставка с подъемными винтами

Б8

1. Понятие о цифровых моделях рельефа местности и их использовании в строительстве.

2. Камеральная обработка материалов теодолитного хода.

Б9

1. Номенклатура топографических карт и планов.

Система условного обозначения (буквами и цифрами) листов, планов и карт различных масштабов называется – номенклатурой карт.

Б10

Системы координат и высот, применяемые в геодезии.

Существует две системы координат: географическая и прямоугольная – они даются на топографических картах.

Географическая – в системе географических координат местоположение точки на уровенную поверхность определяется двумя углами, которые называются широтой (j) и долготой (l).

Широтой (j) точки называется угол, образованный отвесной линией проходящей через эту точку и плоскостью экватора. Изменяется в пределах до 90' (рис.).

Долготой (l) называется двугранный угол, образованный плоскостями, проведёнными через данную точку и начальный (гринвичиский) меридиан. Изменяется т 0' до 180'. ЗВ – восточная долгота (+), ВЗ – западная долгота (-).

Для определения географических координат на картах наносят параллели и меридианы.

Меридианы – это линии пересечения уровенной поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли, т.е. плоскостями долгот.

Параллели – это линии пересечения уровенной поверхности плоскостями, перпендикулярными оси вращения Земли, т.е. плоскостями широт.

Установка теодолита в рабочее положение.

а) центрирование – совмещение основной оси II’с вершиной угла при помощи отвеса

б) нивелирование – (горизонтирование) – приведение основной оси II’ в отвесное положение с помощью подъемных винтов

в) подготовка зрительной трубы для наблюдений:

-установка по глазу (фокусировка сетки нитей), осуществляется с помощью окулярного кольца

-установка по предмету (фокусировка зрительной трубы), осуществляется с помощью барабана кремальеры

-устранение параллакса осуществляется одновременным вращением кольца и барабана кремальеры

Б11

Б12

1. Ориентирование линий. Склонение магнитной стрелки и сближение меридианов. Азимуты, дирекционные углы и румбы.

Ориентировать объект (направление) – определить его расположение относительно известного направления (север-юг).

В системе прямоугольных координат углами ориентирования являются дирекционный угол и румб.

Дирекционным углом a называют горизонтальный угол, отсчитываемый от положительного направления линии параллельной оси абсцисс, по ходу часовой стрелки до направления ориентируемой линии. Изм. от 0° до 360°. Дирекционный угол в разных точках прямой одинаков. Связь между азимутом и дирекционным углом: A=a±g (-g- западное сближение меридиан, +g - восточное сближение меридиан) a_об=a_пр+180˚. Для того чтобы вести все вычисления с углами первой четверти вводится понятие румба.

Азимут – горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана, изм. от 0° до 360°. А2-1=А1-2 +180° + γ.

Румб – острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана (север или юг) до заданного направления. Изм. от 0° до 90°. Обратный румб отличается от прямого только противоположной стороной света.

Б13

Б15

Б16

Б17

1. Способы определения площадей на планах и картах, их точность.

- Графический. Заключается в разбивке участка на плане на простейшие фигуры, вычислении площадей их в отдельности и последующем суммировании. Определение элементов фигур для вычисления их площадей производится графически.

- Аналитический. Вычисление по формуле

П=0,5yi(xi-1 – xi+1)=0,5xi(yi+1 – yi-1), где i=1,2,3...n.

- Механический. Использование специального прибора – планиметра. Наиболее употребляемые – полярные планиметры (состоит из двух рычагов)

Наиболее точный – аналитический способ 1/1000. Точность остальных способов характеризуется относительными погрешностями: механический – 1/200-1/300, графический – 1/100.

Б18

Б19

1. Критерии, используемые при оценке точности измерений.

2. Определение недоступного расстояния.

Б20

1. Равноточные измерения. Понятие об арифметической середине.

Равноточные – это результаты измерений однородных величин, выполняемые с помощью приборов одного класса, одним и тем же методом, одним исполнителем при одних и тех же условиях. Все остальные измерения относятся к неравноточным.

2. Нивелирование поверхности как метод съемки.

Б21

1. Оценка качества функций измеренных величин.

2. Методы топографических съемок.

Б22

1. Линейные измерения. Принцип измерения длин линий. Прямые и косвенные измерения.

Косвенный способ измерения расстояний.

Измерение расстояния с помощью дальномеров. Различают дальномеры: оптические, светодальномеры и радиодальномеры. Принцип измерение расстояния сводится к решению треугольника, в котором по малому углу β и противолежащей стороне (базису) b нужно вычислить расстояние D. D=b*ctgβ

Различают дальномеры: с постоянным углом и переменным базисом, с постоянным базисом и переменным углом. Представителем оптич дальномера с пост углом явл нитяной дальномер.

В поле зрения трубы теодолита имеются дополнительные штрихи (дальномерные); они позволяют с помощью рейки с делениями измерить расстояние от теодолита до рейки.

Б23

1. Виды геодезических измерений на местности. Сущность угловых, линейных измерений и измерений превышений.

2. Особенности съемки застроенных территорий.

Б24

1. Источники ошибок угловых измерений. Оценка точности результатов угловых измерений.

Ошибки угловых измерений – случайные и систематические – делят на три группы: личные, приборные и из-за влияния внешней среды. Наиболее трудно устранить систематические ошибки, поэтому их необходимо тщательно изучать и сводить к минимуму путем введения поправок или соответствующей организации измерений. Влияние случайных ошибок ослабляют, увеличивая число приемов измерений до определенной величины.

Личные ошибки измерений возникают из-за несовершенства системы наблюдатель-прибор. К личным можно отнести случайные и систематические ошибки визирования, случайные ошибки совмещения изображений штрихов лимба и отсчитывания по шкале оптического микрометра; систематические ошибки из-за неодинаковой освещенности штрихов лимба, ошибки отсчета по накладному уровню, позволяющему определять поправки в направлении за наклон вертикальной оси теодолита.

Приборные ошибки возникают из-за неточного изготовления узлов и деталей, остаточных погрешностей регулировки прибора и юстировки и т.п. К приборным относят ошибки из-за различия номинальной и фактической цен деления окулярного и отсчетного микрометров, погрешности хода фокусирующей линзы зрительной трубы, эксцентриситет лимба и алидады, ошибки диаметров лимба, коллимационные ошибки, ошибки из-за наклона оси вращения трубы, вертикальной оси теодолита, лимба, ошибки вследствие температурных деформаций узлов теодолита и др.

Ошибки из-за влияния внешней среды являются наиболее существенным источником систематических ошибок при угловых измерениях. В первую очередь к ним относят оптическую рефракцию, которая, если не принять мер по ее учету, лимитирует дальнейшее повышение точности угловых измерений. К этой группе относят ошибки из-за кручения и гнутия геодезических сигналов и др.

2. Высотное обоснование топографических съемок. Полевые и камеральные работы.

Б25

1. Отсчетные устройства теодолита.

Б26

Б27

Б29

1. Определение высоты недоступного сооружения.

Б30

1. Высотное обоснование топографических съемок. Полевые и камеральные работы.

Точки высотного обоснования, как правило, совмещают с точками планового обоснования. Высотное обоснование создают методами геометрического или тригонометрического нивелирования. Удаление нивелира от реек должно превышать 150м. Разность плеч не должна превышать 20м. Нивелируют по двум сторонам рейки. Расхождение превышений не должно превышать ±4мм.

2. Понятие о топографических картах и планах.

План - уменьшенное и подобное изображение на бумаге ситуации рельефа местности (ортогональное проецирование участков земной поверхности 20х20 на горизонтальную плоскость) Масштаб-до 1:5000

Карта - уменьшенное изображение на плоскости, составленное в проекции Гаусса-Крюгера, содержащее изображение ситуации рельефа с учетом кривизны. Масштаб-с 1:1000

Предмет геодезии. Краткий исторический обзор развития геодезии.

Геодезия – наука о фигуре Земли и ее размерах, проводит измерения на поверхности Земли с целью определения взаимного положения точек, занимается съемкой местности, составлением карт, планов, решает задачи, необходимые для народного хозяйства и обороны страны.

-Высшая геодезия (изучает фигуру Земли, ее размеры, выполняет высокоточные измерения для определения координатных точек);

-Геодезия (съемка местности, составление карт, планов);

-Картография (составление различных карт, издание и использование карт, планов);

-Аэрофотосъемка (съемка местности с различных летательных аппаратов, составление карт и планов по результатам съемки);

-Инженерная геодезия (съемка небольших объектов местности, выбор участка для строительства, составление карт и планов для вопросов проектирования, задачи обеспечения строительства объекта).

1. С древнейших времен до конца 17в., когда землю принимали за шар.

2. С конца 17в. До второй половины 19в., когда считали, что Земля является сплюснутым у полюсов шаром, близким к эллипсоиду вращения.

3. Со второй половины 19в. До сороковых годов 20в., когда установили, что более правильно представлять Землю трёхосным эллипсоидом, который является моделью более сложной формы Земли – геоида.

4. С сороковых годов 20в. До настоящего времени, когда за фигуру Земли принимают тело, ограниченное физической поверхностью земли.

2. Плановое обоснование топографических съемок. Полевые работы. Требования, предъявляемые к проложению теодолитных ходов.

Создается с целью обеспечения всех съёмок и всех стадий проектирования. Плановое обоснование может быть в виде замкнутого и разомкнутого теодолитного хода, системы теодолитных ходов с угловыми точками.

Полевые работы при создании планового съемочного обоснования: 1)Рекогносцировка местности; 2)Измерение ходов полным приемом теодолитом с технической точностью; 3)Измерение длин сторон (с относительной ошибкой не грубее 1/2000, лентами и рулетками); 4)Камеральная обработка результатов.

Согласно ГОСТу выпускают три типа реек: РН-05, РН-3, РН-10

РН-05 – штриховая трёхметровая рейка с инварной полосой, на которую нанесены основная и дополнительная шкала с делениями 5 мм., предназначены для нивелирования 1 и 2 классов и высокоточного нивелирования в прикладной геодезии.

РН-3, РН-10 – сантиметровые, шашечные, двусторонние, 3 и 4-метровые рейки, целые или складные. РН-3 используют при нивелировании 3 и 4 классов.

 

 

Б2